UEFI là gì và nó khác với BIOS như thế nào?

Tác giả sysadmin, T.Tư 13, 2023, 03:23:01 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

UEFI là gì và nó khác với BIOS như thế nào?


BIOS sẽ sớm chết nếu nó chưa tồn tại: Quay trở lại năm 2017, Intel đã công bố kế hoạch thay thế hoàn toàn BIOS bằng UEFI trên tất cả các chipset của họ và ngành công nghiệp đã nhanh chóng làm theo. Nhưng UEFI là gì và nó khác với BIOS mà chúng ta quen thuộc như thế nào?


Cả UEFI và BIOS đều là phần mềm cấp thấp khởi động khi bạn khởi động PC trước khi khởi động hệ điều hành, nhưng UEFI là giải pháp hiện đại hơn, hỗ trợ ổ đĩa cứng lớn hơn, thời gian khởi động nhanh hơn, nhiều tính năng bảo mật hơn và—rất tiện lợi—đồ họa và chuột con trỏ.

Chúng tôi đã thấy các PC mới hơn đi kèm với UEFI vẫn gọi nó là "BIOS" để tránh gây nhầm lẫn cho những người đã quen với BIOS PC truyền thống. Ngay cả khi PC của bạn sử dụng thuật ngữ "BIOS", các PC hiện đại mà bạn mua ngày nay gần như chắc chắn sẽ đi kèm với phần sụn UEFI thay vì BIOS. Đây là lý do tại sao.

1. BIOS là gì?


BIOS là viết tắt của Basic Input-Output system. Đó là phần mềm cấp thấp nằm trong một con chip trên bo mạch chủ máy tính của bạn. BIOS tải khi máy tính của bạn khởi động và BIOS chịu trách nhiệm đánh thức các thành phần phần cứng của máy tính, đảm bảo chúng hoạt động bình thường, sau đó chạy bộ tải khởi động khởi động Windows hoặc bất kỳ hệ điều hành nào khác mà bạn đã cài đặt.

Bạn có thể định cấu hình các cài đặt khác nhau trong màn hình thiết lập BIOS. Các cài đặt như cấu hình phần cứng, thời gian hệ thống và thứ tự khởi động của máy tính được đặt ở đây. Bạn có thể truy cập màn hình này bằng cách nhấn một phím cụ thể—khác nhau trên các máy tính khác nhau, nhưng thường là Esc, F2, F10 hoặc Delete—trong khi máy tính khởi động. Khi bạn lưu cài đặt, cài đặt đó sẽ được lưu vào bộ nhớ trên chính bo mạch chủ của bạn. Khi bạn khởi động máy tính, BIOS sẽ định cấu hình PC của bạn với các cài đặt đã lưu.

BIOS trải qua quá trình POST hoặc Tự kiểm tra khi bật nguồn trước khi khởi động hệ điều hành của bạn. Nó kiểm tra để đảm bảo cấu hình phần cứng của bạn hợp lệ và hoạt động bình thường. Nếu có gì đó không ổn, bạn sẽ thấy thông báo lỗi hoặc nghe thấy một loạt mã bíp khó hiểu. Bạn sẽ phải tra cứu ý nghĩa của các chuỗi tiếng bíp khác nhau trong hướng dẫn sử dụng máy tính.

Khi máy tính của bạn khởi động—và sau khi POST kết thúc—BIOS sẽ tìm Bản ghi khởi động chính hoặc MBR, được lưu trữ trên thiết bị khởi động và sử dụng nó để khởi chạy bộ tải khởi động.

Bạn cũng có thể thấy cụm từ viết tắt CMOS, viết tắt của Complementary Metal-Oxide-Semiconductor. Điều này đề cập đến bộ nhớ chạy bằng pin nơi BIOS lưu trữ các cài đặt khác nhau trên bo mạch chủ. Nó thực sự không còn chính xác nữa, vì phương pháp này đã được thay thế bằng bộ nhớ flash (còn được gọi là EEPROM) trong các hệ thống hiện đại.

2. Tại sao BIOS đã lỗi thời

BIOS đã xuất hiện từ lâu và không phát triển nhiều. Ngay cả PC MS-DOS được phát hành vào những năm 1980 cũng có BIOS!

Tất nhiên, BIOS đã phát triển và cải thiện theo thời gian. Một số tiện ích mở rộng đã được phát triển, bao gồm ACPI, Cấu hình Nâng cao và Giao diện Nguồn. Điều này cho phép BIOS cấu hình thiết bị dễ dàng hơn và thực hiện các chức năng quản lý năng lượng nâng cao, chẳng hạn như chế độ ngủ. Nhưng BIOS đã không phát triển và cải thiện gần như nhiều như công nghệ PC khác kể từ thời MS-DOS.

BIOS truyền thống vẫn có những hạn chế nghiêm trọng. Nó chỉ có thể khởi động từ ổ đĩa 2,1 TB trở xuống. Ổ đĩa 8 TB hiện đã phổ biến và máy tính có BIOS không thể khởi động từ chúng. Hạn chế đó là do cách hoạt động của hệ thống Master Boot Record của BIOS.

BIOS phải chạy ở chế độ bộ xử lý 16-bit và chỉ có 1 MB dung lượng để thực thi. BIOS gặp sự cố khi khởi chạy nhiều thiết bị phần cứng cùng một lúc, dẫn đến quá trình khởi động chậm hơn khi khởi chạy tất cả các giao diện và thiết bị phần cứng trên một thiết bị hiện đại. MÁY TÍNH.

BIOS đã cần thay thế trong một thời gian dài. Intel bắt đầu làm việc với đặc tả Giao diện phần sụn mở rộng (EFI) từ năm 1998. Apple đã chọn EFI khi chuyển sang kiến trúc Intel trên máy Mac của mình vào năm 2006, nhưng các nhà sản xuất PC khác đã không làm theo.

Năm 2007, Intel, AMD, Microsoft và các nhà sản xuất PC đã đồng ý về thông số kỹ thuật Giao diện phần sụn mở rộng hợp nhất (UEFI) mới. Đây là một tiêu chuẩn toàn ngành do Diễn đàn giao diện phần sụn mở rộng hợp nhất quản lý và không chỉ do Intel thúc đẩy. Hỗ trợ UEFI đã được giới thiệu cho Windows với Windows Vista Gói Dịch vụ 1 và Windows 7. Phần lớn máy tính bạn có thể mua hiện nay sử dụng UEFI thay vì BIOS truyền thống.

3. Cách UEFI thay thế và cải tiến trên BIOS


UEFI thay thế BIOS truyền thống trên PC. Không có cách nào để chuyển từ BIOS sang UEFI trên PC hiện có. Bạn cần mua phần cứng mới hỗ trợ và bao gồm UEFI, giống như hầu hết các máy tính mới. Hầu hết các triển khai UEFI đều cung cấp tính năng mô phỏng BIOS để bạn có thể chọn cài đặt và khởi động các hệ điều hành cũ cần có BIOS thay vì UEFI để chúng tương thích ngược.

Tiêu chuẩn mới này tránh được những hạn chế của BIOS. Phần sụn UEFI có thể khởi động từ ổ đĩa 2,2 TB trở lên—trên thực tế, giới hạn lý thuyết là 9,4 zettabyte. Đó là khoảng ba lần kích thước ước tính của tất cả các dữ liệu trên Internet. Đó là vì UEFI sử dụng lược đồ phân vùng GPT thay vì MBR. Nó cũng khởi động theo cách tiêu chuẩn hóa hơn, khởi chạy các tệp thực thi EFI thay vì chạy mã từ bản ghi khởi động chính của ổ đĩa.

UEFI có thể chạy ở chế độ 32-bit hoặc 64-bit và có nhiều không gian địa chỉ hơn BIOS, điều đó có nghĩa là quá trình khởi động của bạn nhanh hơn. Điều đó cũng có nghĩa là màn hình thiết lập UEFI có thể bóng bẩy hơn màn hình thiết lập BIOS, bao gồm hỗ trợ con trỏ chuột và đồ họa. Tuy nhiên, điều này không bắt buộc. Nhiều PC vẫn xuất xưởng với giao diện cài đặt UEFI ở chế độ văn bản trông và hoạt động giống như màn hình thiết lập BIOS cũ.

UEFI được đóng gói với các tính năng khác. Nó hỗ trợ Khởi động an toàn, có nghĩa là hệ điều hành có thể được kiểm tra tính hợp lệ để đảm bảo không có phần mềm độc hại nào can thiệp vào quá trình khởi động. Nó có thể hỗ trợ các tính năng kết nối mạng ngay trong chính chương trình cơ sở UEFI, có thể hỗ trợ cấu hình và khắc phục sự cố từ xa. Với một BIOS truyền thống, bạn phải ngồi trước một máy tính vật lý để cấu hình nó.

Nó cũng không chỉ là một sự thay thế BIOS. UEFI về cơ bản là một hệ điều hành nhỏ chạy trên phần sụn của PC và nó có thể làm được nhiều việc hơn BIOS. Nó có thể được lưu trữ trong bộ nhớ flash trên bo mạch chủ hoặc có thể được tải từ ổ cứng hoặc mạng chia sẻ khi khởi động.

Các PC khác nhau với UEFI sẽ có giao diện và tính năng khác nhau. Tất cả tùy thuộc vào nhà sản xuất PC của bạn, nhưng những điều cơ bản sẽ giống nhau trên mỗi PC.

4. Cách truy cập cài đặt UEFI trên PC hiện đại

Nếu bạn là người dùng PC bình thường, việc chuyển sang máy tính có UEFI sẽ không phải là một thay đổi đáng chú ý. Máy tính mới của bạn sẽ khởi động và tắt nhanh hơn so với BIOS và bạn có thể sử dụng ổ đĩa có kích thước 2,2 TB trở lên.

Nếu bạn cần truy cập cài đặt cấp thấp, có thể có một chút khác biệt. Bạn có thể cần truy cập màn hình cài đặt UEFI thông qua menu tùy chọn khởi động Windows thay vì nhấn một phím trong khi máy tính của bạn khởi động. Với việc PC hiện khởi động quá nhanh, các nhà sản xuất PC không muốn làm chậm quá trình khởi động bằng cách chờ xem bạn có nhấn phím hay không. Tuy nhiên, chúng tôi cũng đã thấy các PC có UEFI cho phép bạn truy cập BIOS theo cách tương tự, bằng cách nhấn một phím trong quá trình khởi động.


Mặc dù UEFI là một bản nâng cấp lớn, nhưng nó chủ yếu ở chế độ nền. Hầu hết người dùng PC sẽ không bao giờ nhận thấy—hoặc không cần quan tâm—rằng PC mới của họ sử dụng UEFI thay vì BIOS truyền thống. Chúng sẽ hoạt động tốt hơn và hỗ trợ các tính năng và phần cứng hiện đại hơn.

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy đọc lời giải thích của Adam Williamson về Red Hat về quá trình khởi động UEFI khác nhau như thế nào. Bạn cũng có thể đọc Câu hỏi thường gặp chính thức về UEFI.